Размер кластера при форматировании

При форматировании флешек, карт памяти и жестких дисков в целом, в окне настроек есть один пункт — «Размер кластера«. Многим он кажется не понятным и сейчас я немного разберусь с ним.
Думаю не стоит объяснять зачем вообще нужно форматирование, но вот при нём возникают вопросы. Например ещё может возникнуть вопрос — в какой файловой системе форматировать? На выбор обычно дается exFAT, FAT32 и NTFS. У них особых различий нет. Разве что система NTFS позволяет разом записывать файл размером больше 4х Гб.

Для начала разберемся с тем, что же такое вообще кластер и почему так важен его размер.
Дело в том, что при форматировании жесткого диска, флешки или карты памяти, вся доступная память разделяется на ячейки в которые будут помещаться данные. Вот как раз эти ячейки и называют кластерами. Почему так важен размер? Потому что именно от выбранного размера будет зависеть то, на скольких ячейках будут записаны частицы файла (ведь файл так же разбивается при записи).

Файловые системы предлагают следующие размеры кластеров:
• NTFS кластеры размером от 512 до 64 Кб;
• FAT только один вариант – 64 Кб;
• FAT32 кластеры от 1024 до 32 Кб;
• exFAT – максимальный диапазон, поддерживает варианты от 512 байт до 32768 Кб или 32 Мб.

Только следует учитывать то, что exFAT могут определить не все.

Размер кластера в первую очередь следует выбирать из того, какого размера файлы Вы будете записывать на диск. Если это будут относительно маленькие файлы (текстовые например) размером в несколько байт, то можно и выбрать поменьше размер кластера.
Схема работы здесь такая: предположим выбран размер в 100 байт на диске размером в 10 000 байт. Это значит что на диске 100 кластеров по 100 байт каждый. Теперь предположим что Вы решили записать на диск два файла, размером 90 и 150 байт соответственно. Первый займет 100 места, а второй 200. Объяснений думаю не нужно почему.
Но так же от размера кластера зависит то, на сколько быстрым будет доступ к файлам. Если размер кластера большой, то доступ будет быстрым, а это значит что и запись и копирование и все операции с файлами будут быстрее происходить, нежели если бы размер кластера был маленьким.

Ну а всё же какой размер кластера выбирать то тогда?

Мой Вам ответ такой — выбирайте по умолчанию. У флешек и вообще нет движущихся частей, поэтому на них размер кластера не особо влияет. Так же и с файловой системой.
Но всё же если Вы будете использовать флешку или диск только для одного, например чтобы музыку хранить или фильмы, то выбирайте размер побольше.

Размер кластера по умолчанию для файловых систем FAT, NTFS и exFAT

Аннотация

Во всех файловых системах, используемых Windows, дисковое пространство организовывается с учетом размера кластеров (или размера единицы распределения). Размер кластера — минимальный объем дискового пространства, который может быть выделен для хранения файла. Таким образом, если размер файла не кратен размеру кластера, для его хранения необходимо использовать дополнительное пространство (кратное размеру кластера). При обычном разделении пространства на жестком диске средний объем памяти, потерянной в таком случае, можно рассчитать по формуле (размер кластера)/2 * (количество файлов).

Если размер кластера не задан во время форматирования раздела, используются значения по умолчанию, зависящие от размера раздела. Эти значения выбираются с учетом оптимального соотношения теряемого объема и числа кластеров в разделе.

Дополнительная информация

Раздел (том) жесткого диска можно отформатировать под файловую систему NTFS, FAT или exFAT. В зависимости от метода форматирования раздела в Windows могут использоваться следующие значения по умолчанию.

С помощью команды FORMAT без указания размера кластера.

С помощью программы Windows Explorer, когда в поле Единица размещения в диалоговом окне Формат оставлено значение Стандартный размер размещения.

По умолчанию размер кластера для файловой системы NTFS в Windows NT 4.0 и более поздних версий равен 4 КБ. Это обусловлено тем, что сжатие файлов в NTFS невозможно для дисков с большим размером кластера. Команда форматирования не использует размер кластера больше 4 КБ, кроме случая, когда пользователь переопределяет значения по умолчанию. Вы можете сделать это, используя /А: переключение вместе с командой Format или с помощью указания большего размера кластера в соответствующем поле при форматировании с помощью проводника.

При использовании программы Convert.exe для преобразования раздела FAT в NTFS всегда используется исходный размер кластера FAT в качестве размера кластера NTFS, если он не превышает 4 КБ. Если размер кластера FAT больше 4 КБ, то кластеры преобразовываются к размеру 4 КБ в NTFS/ Это объясняется тем, что структуры файловой системы FAT ориентированы на пределы кластера, и следовательно, установка любого большего размера кластера не позволяет выполнить преобразование. При форматировании раздела с помощью программы установки Windows NT 3.5, 3.51 и 4.0 , он сначала форматируется в FAT, а затем преобразуется в NTFS, а значит, в этом случае размер кластера всегда будет таким, каким был указан ранее при форматировании раздела в Настройках.

Размеры кластера по умолчанию для файловой системы NTFS

В следующей таблице описаны размеры кластера по умолчанию для NTFS.

Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP и Windows 2000

Какой размер кластера выбрать при форматировании

При форматировании диска или флешки вы наверняка замечали, что система предлагает вам выбрать размер так называемого «кластера». Его размер варьируется от типа файловой системы диска. К примеру, для NTFS минимальный размер кластера составляет 512 Байт, а максимальный – 64 Кб. Для FAT32 – от 4 до 64 Кб. Зачастую на выбор доступно много вариантов, которые могут поставить неподготовленного пользователя перед логичным вопросом: какой размер кластера выбрать при форматировании флешки, диска или любого другого накопителя?

Что такое размер кластера

Кластер (Allocation Unit Size, англ.) – это блок, в который система будет записывать информацию на вашем накопителе. Весь диск (флешка) состоит из большого массива этих блоков, каждый из которых содержит в себе определенное количество данных. Размер кластера не влияет на объем диска, но он может повлиять на то, как система работает с файлами на вашем носителе и насколько эффективно использует доступное ей пространство.

Какой размер кластера выбрать

Вы вряд ли заметите невооруженным взглядом разницу при использовании различных размеров кластера, но этот параметр все-таки влияет на производительность файловой системы. При выборе размера кластера все зависит от того, для чего вы будете использовать носитель. Если вы будете сохранять много мелких файлов, тогда лучше уменьшить размер кластера, чтобы система не тратила место зазря. Если же содержимое диска состоит в основном из огромных файлов, тогда можно увеличить размер кластера, что увеличит производительность, поскольку Windows будет проводить меньше обращений к ячейкам

Лучше понять это поможет простой пример:

Если у вас есть файл размером 3 Кб, а размер кластера равняется 4 Кб, тогда файл займет весь кластер или ячейку. Это значит, что 1 Кб свободного пространства будет потерян. В потерянное пространство записать другие файлы нельзя, поэтому место фактически теряется впустую. На 10 таких файлах потеря составит уже 10 Кб, на 100 – 100 Кб, на 1000 – 1000 Кб и так далее. В таком случае лучше использовать размер кластера 512 байт или 1 Кб, поскольку файл займет шесть или три кластера без фрагментации и не будет тратить ячейки диска зря. Таким образом увеличивается эффективность хранения информации, но при этом уменьшается производительность, поскольку системе надо выполнять больше обращений к блокам.

В современном мире размеры накопителей становятся все больше и больше, а вместе с этим размер кластера играет все меньшую и меньшую роль. Исходя из этого, универсальным решением будет использовать параметры размера кластера по умолчанию и не менять их. Конечно, если вы дотошный пользователь, который хочет делать все как надо и по руководству, тогда исходите из того, что для больших файлов используем большой размер кластера, а для маленьких – маленький. Но опять же, особой разницы вы не заметите, если только не храните десятки и сотни тысяч файлов объемом 2-3 Кб на своих флешках или жестких дисках.

Как узнать размер кластера диска или флешки

Простая команда, выполненная в командной строке, позволит вам узнать, какой размер кластера используется на подключенном к компьютеру диску. Примечание: для выполнения этой команды вам нужна учетная запись с правами Администратора. Если ваш профиль не имеет этих прав, система попросит ввести пароль Администратора.

1. Откройте меню Пуск и введите команду cmd. В поисковой выдаче отобразится Командная строка. Кликните правой кнопкой мыши по ней и выберите Запустить от имени Администратора.
2. В Командной строке введите fsutilfsinfontfsinfoX:. В этом случае Х – буква вашего диска.
   
3. Система отобразит вам подробные сведения о вашем диске. Поле Байт на кластер отображает размер вашего кластера. На скриншоте он равен 4 096 байт или 4 Кб.

Теперь вы знаете для чего нужен размер кластера и из какого принципа исходить при форматировании диска или флешки.

Размер кластера и дисковое пространство

Доброго времени суток, дорогие друзья, знакомые, читатели, почитатели и прочие личности. Сегодня мы говорим, что логично из заголовка, про размер кластера и сопутствующие тому нюансы с дисковым пространством.

Мы уже говорили с вами про размерности, рассказывали о том куда девается место на жестком диске и многое всякое-разное на эту тему. Пришла пора говорить и про размеры кластеров, ибо часто они вызывают при форматировании (не путать с дефрагментацией) множество вопросов.

Сам по себе этот размер задаётся при уже упомянутом форматировании или создании самого раздела. Доступные размеры зависят от файловой системы ( NTFS, FAT, exFAT , если мы рассматриваем Windows) и влияют не только на количественные, но и на скоростные характеристики дисковой подсистемы.

Впрочем, давайте обо всём по порядку.

Вводная

Для начала разберемся, что есть кластер . Все файловые системы, которые используются Windows , организуют ваш жесткий диск на основе такой штуки как размер кластера (также известного как размер блока распределения).

Размер же кластера представляет собой наименьший объем дискового пространства, который можно использовать для хранения файла.

Если размеры файлов не достигают четного кратного размера кластера, для хранения файла необходимо использовать дополнительное пространство (до следующего кратного размера кластера). В типичном разделе жесткого диска средний объем пространства, который теряется таким образом, может быть рассчитан с использованием уравнения:

(размер кластера) / 2 * (количество файлов)

Размер кластера в виде наглядного примера

Возможно последнее предложение и формула несколько Вас смутили. Давайте попробуем объяснить проще и нагляднее. Наверняка, открыв свойства какой-то папки, Вы сталкивались с такой картиной:

Т.е размер папки с файлами и фактический размер занятого пространства на диске, собственно, отличаются в б о льшую или меньшую сторону. Это как раз связано с размером кластера, выбранным Вами (или системой) при форматировании/создании раздела.

Еще раз, — кластер, — это наименьший логический объем дискового пространства, который может быть выделен для хранения файла. Теперь попробуйте представить, что Ваш диск состоит из множества множества ячеек со своей нумерацией, куда можно положить файл. Наиболее наглядно это видно при дефрагментации (хотя там наиболее часто показан блок файловой системы, а не кластер, но всё же):

Размер этих ячеек и есть размер кластера. Теперь о том, как с этим взлетать.

Как с этим взлетать и что стоит понимать

Визуально Вы думаю представили, как оно выглядит. Давайте разбираться как работает.

Предположим, что размер кластера равен 4 КБ (как правило, — это значение по умолчанию, не считая самых старших версий систем). Так устроено, что файл, меньшего размера, помещенный туда всё равно будет занимать 4 КБ . Наглядный пример:

Два файла меньшего размера уже 8 Кб :

Т.е, условно говоря, в показанном выше примере, — Вы теряете место, — ибо хранение небольших файлов в файловой системе с б о льшими (чем размер файлов) кластерами приведет к, условно, потери (простою) места на диске.

Но при этом хранение больших файлов на малом размере кластера привет к излишней фрагментации (не критично для SSD ) этого файла на много маленьких кусочков, что потребует б о льшего времени доступа к нему и скажется на производительности. При этом, зачастую (но не всегда), свободное место теряться не будет.

Говоря проще, отсюда стоит вынести следующее:

• Вы выбираете средний (ни туда, ни сюда) размер кластера, если наверняка не знаете какие файлы у Вас будут храниться на диске, за всеми не уследить и вообще пытаетесь попасть в золотую середину ;
• Вы точно знаете, что на диске будут храниться в основном мелкие файлы и выбираете наименьший возможный размер кластера;
• Вам не важен небольшой выигрыш в производительности , ценой потери места и потому выбираете наименьший возможный размер кластера;
• Вы точно знаете, что на диске будут храниться в основном большие файлы и выбираете наибольший доступный размер кластера;
• Вы неиллюзорно важен выигрыш в производительности, ценой потери места и выбираете наибольший доступный размер кластера;
• Вы адепт майкрософт_всё_знает_лучше_меня_зачем_я_читаю_эту_статью и оставляете размер по умочанию .

Но это еще не всё. Для адептов последнего пути, далее приводится набор таблиц, которые используются Miscrosoft по умолчанию, в зависимости от размера носителя, т.е это значения по умолчанию, задаваемые системой. Пользоваться ими или нет, — дело Ваше.

Тип файловой системы

Как уже говорилось, диапазон доступного размера кластера зависит от файловой системы. Узнать её можно, нажав правой кнопкой мыши на диске в проводнике (» Мой компьютер «), и выбрав пункт » Свойства «.

В соответствующей колонке вы увидите, что за файловая система у Вас выбрана при форматировании для диска или внешнего накопителя (если Вы работаете с ним).

Чтобы узнать текущий размер файла, запустите командную строку («поиск — cmd » или » WIN+R » на клавиатуре — cmd ) и введите:

fsutil fsinfo ntfsinfo X:

Результат не заставит себя ждать (не кликабельно):

Размер кластера по умолчанию для NTFS

В следующей таблице описаны размеры кластера по умолчанию для упомянутой в подзаголовке файловой системы:

Размер тома	Windows NT 3.51	Windows NT 4.0	Windows 10, Windows 8, Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000
7 МБ — 512 МБ	512 байт	4 КБ	4 КБ
>512 МБ — 1 ГБ	1 КБ	4 КБ	4 КБ
1 GB — 2 GB	2 КБ	4 КБ	4 КБ
2 ГБ — 2 ТБ	4 КБ	4 КБ	4 КБ
2 ТБ — 16 ТБ	Не поддерживается*	Не поддерживается*	4 КБ
16 ТБ — 32 ТБ	Не поддерживается*	Не поддерживается*	8 KB
32 ТБ — 64 ТБ	Не поддерживается*	Не поддерживается*	16 KB
64 TB — 128 TB	Не поддерживается*	Не поддерживается*	32 КБ
128 TB — 256 TB	Не поддерживается*	Не поддерживается*	64 КБ
> 256 ТБ	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается

Звездочка (*) означает, что она не поддерживается из-за ограничений основной загрузочной записи ( MBR ).

Размер кластера по умолчанию для FAT32

В следующей таблице описаны размеры кластера по умолчанию для упомянутой в подзаголовке файловой системы:

Размер тома	Windows NT 3.51	Windows NT 4.0	Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000
7 МБ — 16 МБ	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается
16 МБ — 32 МБ	512 байт	512 байт	Не поддерживается
32 МБ — 64 МБ	512 байт	512 байт	512 байт
64 МБ — 128 МБ	1 КБ	1 КБ	1 КБ
128 МБ — 256 МБ	2 КБ	2 КБ	2 КБ
256 МБ — 8 ГБ	4 КБ	4 КБ	4 КБ
8 ГБ — 16 ГБ	8 KB	8 KB	8 KB
16 ГБ — 32 ГБ	16 KB	16 KB	16 KB
32 ГБ — 2 TБ	32 КБ	Не поддерживается	Не поддерживается
> 2 ТБ	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается

Размер кластера по умолчанию для FAT16

В следующей таблице описаны размеры кластера по умолчанию для упомянутой в подзаголовке файловой системы:

Размер тома	Windows NT 3.51	Windows NT 4.0	Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000
7 МБ — 8 МБ	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается
8 МБ — 32 МБ	512 байт	512 байт	512 байт
32 МБ -64 МБ	1 КБ	1 КБ	1 КБ
64 МБ — 128 МБ	2 КБ	2 КБ	2 КБ
128 МБ — 256 МБ	4 КБ	4 КБ	4 КБ
256 МБ — 512 МБ	8 KB	8 KB	8 KB
512 МБ -1 ГБ	16 KB	16 KB	16 KB
1 ГБ — 2 ГБ	32 КБ	32 КБ	32 КБ
2 ГБ — 4 ГБ	64 КБ	64 КБ	64 КБ
4 ГБ — 8 ГБ	Не поддерживается	128 КБ *	Не поддерживается
8 ГБ — 16 ГБ	Не поддерживается	256 KB *	Не поддерживается
> 16 ГБ	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается

Звездочка (*) означает, что она доступна только на носителе с размером сектора более 512 байт.

Размер кластера по умолчанию для exFAT

В следующей таблице описаны размеры кластера по умолчанию для упомянутой в подзаголовке файловой системы:

Размер тома	Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP
7 МБ — 256 МБ	4 КБ
256 МБ — 32 ГБ	32 КБ
32 ГБ — 256 ТБ	128 КБ
> 256 ТБ	Не поддерживается

Ну и напоследок послесловие, которое немного резюмирует всё это дело. Еще раз, да.

Послесловие

С точки зрения эффективности пространства, т.е сохранения свободного места на диске, конечно маленький кластер выглядит очень привлекательно и позволяет не терять большие объемы на ровном месте. С другой стороны, собственно, диски чем дальше, тем больше и дешевле, посему порой можно и принебречь потерями в угоду производительности, и, меньшей фрагментированности данных. С другой стороны, стоит ли заморачиваться, если есть SSD . С другой, — маловерятно, что на SSD вы храните терабайты фильмов, музыки, фото и других файлов, размером более мегабайта.

Что делать? Как и в случае с файлом подкачки, выбирать решение под свои цели, задачи и железо, либо попросту не заморачиваться, но тогда решительно не понятно зачем Вы это читали 🙂

Как и всегда, если есть какие-то вопросы, разумные мысли и послезные дополнения, то добро пожаловать в комментарии к этому материалу.